(57)【要約】【課題】  ビアホール内に充填された導電性物質とセラミック基板との間に、フォトレジストが入り込むような空隙がない構造のセラミック基板及びその製造方法を提供する。  【解決手段】  グリーンシートに貫通孔を形成し、貫通孔内に導電ペーストを充填し、焼成して貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板を用意し、セラミック基板の表面に、凹部を形成する。その後、凹部内を別の導電性物質で充填する。この別の導電性物質により、セラミック基板との間の空隙は封止される。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板の厚み方向に貫通し、該貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板において、
焼成形成されたビアホールを備えたセラミック基板の少なくとも主表面に、前記貫通孔に底部において連続する凹部と、該凹部内に充填され、前記貫通孔内の導電性物質に接続する別の導電性物質とを備えていることを特徴とするセラミック基板。
【請求項２】
セラミック基板の厚み方向に貫通し、該貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板の製造方法において、
グリーンシートに貫通孔を形成し、該貫通孔内に導電ペーストを充填し、焼成して貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板を用意する工程と、
該セラミック基板の一主面に、前記貫通孔を底面に露出する凹部を形成する工程と、
該凹部内を別の導電性物質で充填し、前記導電性物質に接続させる工程とを含むことを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のセラミック基板の製造方法において、
前記凹部内を別の導電性物質で充填し、前記導電性物質に接続させる工程は、前記ビアホールに充填した別の導電性物質を電極として使用した電解メッキ法により、前記凹部内に別の導電性物質を析出させ、充填する工程であることを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板の厚み方向に貫通する孔に導電性物質を埋め込んだビアホールを備えたセラミック基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック基板にビアホールを形成する一般的な方法を図３に示す。まず、ガラスセラミックスやアルミナセラミックスよりなる粉末と有機バインダ、可塑剤、有機溶剤などを混合したスラリーを作り、これを高分子よりなるキャリアフィルム上に一定の厚さで塗布し、乾燥してグリーンシート２０を形成する（図３Ａ）。次に、グリーンシート２０のビアホール形成予定位置にパンチで孔２１を開け、この孔２１にスクリーン印刷等により導電ペースト２２を充填する（図３Ｃ）。その後、焼成することによりビアホールを備えたセラミック基板を得ていた。この種のビアホールを備えたセラミック基板の製造方法は、たとえば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平５−１９１０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のセラミック基板にビアホールを形成する方法では、孔２１内に埋め込まれた導電ペースト２２とグリーンシート２０を焼成して形成した導電性物質とセラミック基板が、焼成温度から室温に冷却する際の収縮率に差があるため、セラミック基板と導電性物質との間に空隙が生じるという問題があった。このようなセラミック基板では、その表面に回路配線等を形成するためのフォトリソグラフ工程において、セラミック基板表面にフォトレジストを塗布すると、空隙内にフォトレジストが入り込んでします。
【０００４】
本発明は、ビアホール内に充填された導電性物質とセラミック基板との間に、フォトレジストが入り込むような空隙が無い構造のセラミック基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本願請求項１に係る発明は、セラミック基板の厚み方向に貫通し、該貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板において、焼成形成されたビアホールを備えたセラミック基板の少なくとも主表面に、前記貫通孔に底部において連続する凹部と、該凹部内に充填され、前記貫通孔内の導電性物質に接続する別の導電性物質とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項２に係る発明は、セラミック基板の厚み方向に貫通し、該貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板の製造方法において、グリーンシートに貫通孔を形成し、該貫通孔内に導電ペーストを充填し、焼成して貫通孔内に導電性物質が充填されたビアホールを備えたセラミック基板を用意する工程と、該セラミック基板の一主面に、前記貫通孔を底面に露出する凹部を形成する工程と、該凹部内を別の導電性物質で充填し、前記導電性物質に接続させる工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項３に係る発明は、請求項２記載のセラミック基板の製造方法において、前記凹部内を別の導電性物質で充填し、前記導電性物質に接続させる工程は、前記ビアホールに充填した別の導電性物質を電極として使用した電解メッキ法により、前記凹部内に別の導電性物質を析出させ、充填する工程であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のセラミック基板によれば、セラミック基板表面のビアホール形成位置において、ビアホールより広い範囲に開口した凹部に別の導電性物質が充填された構造となっている。このような構造とすることで、焼成形成されたセラミック基板とビアホールとの間に空隙があったとしても、別の導電性物質により封止された構造となり、フォトレジストが入り込む等の問題が解消できる。
【０００９】
本発明のセラミック基板の製造方法によれば、焼成形成後のセラミック基板のビアホール形成位置に、ビアホールを露出するように開口する凹部を形成し、別の導電性物質を充填すれば良く、簡便に形成することができる。  
【００１０】
特に導電性物質を充填するため、電解メッキ法により凹部内にメッキ金属を析出させると、凹部内を隙間無くメッキ金属で充填することができ、好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、通常の方法で形成したビアホールを備えたセラミック基板を用いて、セラミック基板表面のビアホール上に、導電性物質を露出するように凹部を形成し、この凹部内を別の導電性物質で隙間なく埋め込むことにより、セラミック基板とビアホール内にフォトレジストが入り込むという問題を解消している。以下、本発明の実施例について、製造工程に従い、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例の説明図で、本発明のセラミック基板の製造方法を示す。まず、通常の製造方法により、ガラスセラミックスやアルミナセラミックスよりなる粉末と有機バインダ、可塑剤、有機溶剤などを混合したスラリーを作り、これを高分子よりなるキャリアフィルム上に一定の厚さで塗布し、乾燥してグリーンシートを形成する。次に、グリーンシートのビアホール形成予定位置にパンチで穴を開け、この穴にスクリーン印刷等により導電ペーストを充填する。その後、焼成することにより、厚み方向に貫通する孔内に導電性物質２が充填されたビアホール３を備えた厚さ３００μｍのセラミック基板１を用意する（図３参照）。ここで、ビアホール３内の導電性物質２とセラミック基板１との間に、空隙があっても問題ない。
【００１３】
次に、回路配線等を形成するセラミック基板１表面に、ドリル等を用いて、ビアホール３の直径より大きく、深さが３０μｍ程度の凹部４を形成する。このように形成された凹部４は、図１Ａに示すように、凹部４の底面にビアホール３の導電性物質２が露出する構造となっている。その後、スクリーン印刷等によって導電ペースト５を凹部４内に充填する（図１Ｂ）。その後、導電ペースト（具体的には、銀ペースト）を加熱し、別の導電性物質６で凹部４内を充填する。なお、この加熱温度は、セラミック基板１及び導電性物質２を形成する際の焼成温度と比較して、低温であるため、導電性ペーストが加熱され形成される別の導電性物質６とセラミック基板１の間に空隙が生じることはない。その後、図１Ｃに示すように、セラミック基板１表面の導電性物質６の突出部分がなくなるように研磨し、セラミック基板１表面を平坦化する。
【００１４】
このように形成したセラミック基板１表面に、回路配線等を形成する場合、セラミック基板１表面にフォトレジストを塗布しても、別の導電性物質６とセラミック基板１の間にフォトレジストが入り込むことはなく、パターン形成することができた。
【実施例２】
【００１５】
図２は本発明の第２の実施例の説明図で、別の製造方法を示す。まず、実施例１同様、厚み方向に貫通する孔内に導電性物質２が充填されたビアホール３を備えた厚さ３００μｍのセラミック基板１を用意する。セラミック基板１表面に、ビアホール２内へフォトレジストが入る込むことを防止するため窒化膜７を形成する。その後、窒化膜７表面に、フォトレジスト８をパターニングし、ビアホール３を全て露出する大きさの開口部を形成する（図２Ａ）。
【００１６】
フォトレジスト８をエッチングマスクとして使用し、ドライエッチングを行い、開口部内に露出する窒化膜７を除去し、続いてセラミック基板１及び導電性物質２を同時に除去し、凹部４を形成する（図２Ｂ）。その後、セラミック基板１表面に、チタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ）の積層膜（厚さ１００ｎｍ／１００ｎｍ／３００ｎｍ）を真空蒸着法により形成し、凹部４底面に露出する導電性物質２に接続する金属膜９を形成する（図２Ｃ）。
【００１７】
フォトレジスト７及びフォトレジスト７上に堆積した金属膜を除去した後、セラミック基板１裏面に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層膜（厚さ１００ｎｍ／１００ｎｍ／３００ｎｍ）を真空蒸着法により形成し、セラミック基板１裏面に露出する導電性物質２に接続する別の金属膜１０を形成する（図２Ｄ）。
【００１８】
その後、この別の金属膜１０、導電性物質２及び金属膜７を電極として使用する電解メッキ法により、凹部４内に金等のメッキ金属１１を析出させ、凹部４内をメッキ金属１１で充填する（図２Ｅ）。電解メッキであるため、析出するメッキ金属１１は、凹部４内を隙間なく埋め、セラミック基板１とメッキ金属１１に空隙はない。その後、セラミック基板１表面を研磨して、メッキ金属１１、窒化膜７を除去し、セラミック基板１表面を平坦化する。またセラミック基板１裏面も研磨し、別の金属膜１０を除去し、本発明のセラミック基板が完成する。
【００１９】
このように形成したセラミック基板１表面に、回路配線等を形成する場合も、実施例１同様、セラミック基板１表面にフォトレジストを塗布した場合、メッキ金属１１とセラミック基板１の間にフォトレジストが入り込むことはなく、パターン形成することができた。
【００２０】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は、これら実施例に限定されるものでないことはいうまでもない。たとえば、凹部４を形成する際、ドリル等を用いると説明したが、所望のマスクを形成して微細粒を噴射し、露出するセラミック基板表面を除去する等種々の方法が適用することができる。また、凹部４内に別の導電性物質を充填させる際、導電性ペーストを塗布する他、金属膜を堆積させたり、金属部材を凹部内に装着させることもできる。さらに、メッキ金属は金に限るものでなく、銅、錫などの電解メッキ法の他、無電界メッキ法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図２】本発明の第２の実施例を説明する図である。
【図３】従来のセラミック基板の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１；セラミック基板、２；導電性物質、３；ビアホール、４；凹部、５；導電ペースト、
６；別の導電性物質、７；窒化膜、８；フォトレジスト、９；金属膜、
１０；別の金属膜、１１；メッキ金属
【図１】
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【図２】
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【図３】
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